Hormigas del Infierno del Cretáceo

A principios de setiembre, se publicó un [artículo] que describe a una nueva especie de hormiga. ¡Pero no era una hormiga cualquiera! Era una hormiga del infierno del Cretáceo que fue preservada en ámbar en Burma.

Una foto de la hormiga del infierno en ámbar. Los autores nombraron a la nueve especies Linguamyrmex vladi.

Este grupo de hormigas está extinguido y se encuentra solamente en sedimentos Cretácicos (específicamente de alrededor de 98 millones de años atrás). Como el ámbar es transparente, los autores tomaron imágenes de alta resolución de la hormiga a través del ámbar. También lo escanearon con TC.

Figura 3 del artículo mostrando una reconstrucción de la hormiga.

Ellos encontraron que esta hormiga tenía un cuerno grande que salía de su cabeza y una mandíbula como una guadaña. Una guadaña es una herramienta de metal que se usa para cortar pastos altos. También es el instrumento con el cual se representa la Muerte.

La Muerte, con su guadaña. De aqui.

Estas mandíbulas se usaban para enclavijar y perforar a las larvas suaves pero no se podían usar para masticar. En cambio, los autores piensan que después de perforar a la presa, las mandíbulas encauzaban la sangre hasta la curva de la mandíbula y, después, pequeños pelos y la succión arrastraban la sangre hacia adentro de la boca de la hormiga. ¡Esta hormiga chupaba sangre como un vampiro!

Figure 4 from the paper showing the hell ant and its prey.

Finalmente, el análisis de TC mostró que las mandíbulas eran más densas que la cabeza. Este análisis también indicó que esta densidad aumentada se debía a la existencia de metales en la mandíbula. Estas hormigas absorbían metales de su medio ambiente y los usaban para fortalecer sus mandíbulas. Es desafortunado que este grupo de hormigas esté extinguido – harían un impresionante espectáculo natural!

Un Plumoso Doble Programa

Esta semana, se publicaron dos artículos que discuten las plumas en dos dinosaurios distintos. Vamos a empezar con el más sensacional de los dos…. emmm….. es decir… el…. el que tiene mejor preservación. ¡Sí, eso es!

El primer [artículo] describe un fósil en ámbar, el tercero de los recientemente descriptos de Myanmar. Es de un enantiornito, un linaje de pájaros con dientes del Cretáceo y es espectacular. La mayor parte de su cuerpo está preservada porque el fósil está atrapado en ámbar y muchas de las plumas están perfectamente preservadas.

Figura 6c del artículo mostrando el pie de un enantiornito en ámbar de 99 millones de años atrás. ¡Míren su belleza! La escala es de 5 milímetros.

Los autores escribieron un informe completo de cada parte del espécimen, con descripciones de las plumas que están a cada parte del cuerpo. Usando escaneos de TC y microscopios de disección, los autores pudieron ver la morfología de los huesos y de las plumas. Estas morfologías muestran que el espécimen era un juvenil. Las plumas muestran que los enantiornitos eran precociales al salir del huevo. Precocial significa que ellos podían caminar y potencialmente volar desde el día en que salían del huevo (como un pollito o un pavo de matorral). Los pájaros que necesitan mucha atención antes de que puedan manejarse sólos se denominan altriciales o nidícolas. Este nuevo espécimen, con otros enantiornitos, indican que una mayoría de los enantiornitos eran precociales. También se sabe que ellos eran arbóreos (vivían en los árboles). La combinación de precocial y arbóreo no es algo común en los pájaros modernos: los pájaros precociales de hoy son habitantes del suelo y los pájaros nidícolas de hoy son arbóreos. Esto nos indica que los enantiornitos eran similares superficialmente a los pájaros modernos, pero tenían estilos de vida diferentes a lo que vemos hoy y esto podría haber tenido un efecto sobre los lugares donde podían vivir y las formas de sus cuerpos.

El resumen gráfico del artículo mostrando el pedazo de ámbar con el fósil (abajo), el escaneo de TC (en el medio), y una interpretación de lineas (arriba).

El segundo [artículo] es sobre los tiranosaurios. Este grupo incluye al Tiranosaurio rex, al Gorgosaurio, al Tarbosaurio y a algunos otros terópodos que se conocen por sus cráneos enormes y sus brazos pequeños. Ha habido un debate continuo sobre si los tiranosaurios tenían o no tenían plumas cubriendo sus cuerpos. Este debate se originó porque sabemos que las plumas estaban presentes en muchos otros terópodos, incluyendo a los miembros basales de los tiranosaurios, como el Dilong. El problema es que nunca hemos encontrado un tiranosaurio grande con plumas preservadas en su cuerpo.

Una ilustración de un Dilong hecho por P. Sloan.

Para abordar esta pregunta, los autores examinaron impresiones de piel fosilizada de varios especímenes de este grupo. Encontraron que escamas cubrieron partes del cuello, del abdomen, de la cadera y de la cola y concluyeron que la mayoría de estos tiranosaurios con cuerpos más grandes estaban cubiertos de escamas. Si tenían plumas, habrían estado localizadas sólo en sus espaldas. Hay muchas hipótesis (ideas científicas comprobables) sobre las razones por las cuales los tiranosaurios grandes perdieron sus plumas, pero no las voy a exponer aquí.

Figura 1b del artículo mostrando un pedazo de piel fosilizada de un T.rex. Pueden ver el borde de cada escama.

El punto principal que quiero hacer sobre este artículo, y voy a citar aquí a mi mentor de la universidad (Dr. Tom Holtz), la ausencia de evidencia no es evidencia de ausencia. Eso quiere decir que sólo porque no hemos encontrado plumas preservadas en los tiranosaurios grandes, no significa que no las tuvieran. Las condiciones necesarias para preservar las plumas son muy específicas y los lugares donde encontramos estos tiranosaurios grandes no son propicios para preservar plumas. Así que tal vez el T. rex tuvo plumas y simplemente ellas no se han preservado. Tal vez el T. rex no tuvo ninguna pluma. Tal vez tuvo plumas cuando era chico y las perdió cuando creció. Tal vez tuvo plumas en algunos lugares en su cuerpo. Por ahora, realmente no sabemos. Tal vez nunca podremos saber. Y esto está bien porque la ciencia es un proceso continuo de descubrimientos y interpretaciones. Tendremos que seguir excavando.

Los Parásitos y Los Primates

Esta semana, se publicó un [estudio] que describe un nuevo fósil de ámbar de la República Dominicana, fechado 45-15 millones de años atrás. El ámbar tenía una garrapata. Las garrapatas son arácnidos (como las arañas, los escorpiones, los ácaros y otros invertebrados con 8 patas) y son responsables de adherirse a los mamíferos, chupando su sangre y potencialmente (y muy frecuentemente) propagando infecciones. En los Estados Unidos, las garrapatas se conocen por la propagación de la enfermedad de Lyme, la Fiebre Manchada de las Montañas Rocosas y cerca de una docena de otras infecciones, de acuerdo a los Centros para el Control de Enfermedades (Centers for Disease Control-CDC).

Los distintos tipos de garrapatas de los Estados Unidos. Del Club de Perros de Pennsylvania County.

Esta garrapata fósil no era diferente: estaba llena de sangre de su última comida. Los autores usaron microscopios de alta potencia para examinar a la garrapata y encontraron que tenía 2 perforaciones en su espalda, de donde salió un poco de la sangre.

Figura 1 del artículo mostrando el fósil garrapata. Las flechas indican a las perforaciones en su espalda.

A causa de las perforaciones, el ámbar preservó la sangre perfectamente y mostró algo escondido entre las células de sangre – ¡unos parásitos microscópicos! El ámbar manchó las células de sangre y los parásitos de distintos colores, haciéndolos más fácilmente distinguibles debajo de un microscopio.

Figura 3 del artículo mostrando las células de sangre en círculos transparantes y las células parásitas en circulos oscuros (con flechas). La barra de escala tiene 20 micrometros de largo.

Ellos le dieron a esta nueva especie el nombre de Paleohaimatus calabresi (“sangre anciana” y “Calabrese” en honor de la persona que les dió el fósil). Comparándolo con los parásitos modernos transmitidos por las garrapatas, los autores identificaron al parásito fósil como más cercano en tamaño y morfología al género moderno Babesia, un grupo de parásitos conocido por ser transmitido por las garrapatas. Estos parásitos comen los interiores jugosos de las células de la sangre y tienen diferentes morfologías de acuerdo a la parte de su ciclo de vida en que están. También infectan los intestinos de las garrapatas.

Los autores también examinaron las células de sangre sanas. Las células rojas de sangre tienen casi la forma de una dona y no tienen núcleo. Estas células tienen hemoglobina, una proteína que lleva oxígeno a las células del cuerpo. En los mamíferos, las células rojas de sangre tienen diferentes tamaños en distintas especies, así que midiendo las células, los autores pudieron confirmar que la garrapata chupó la sangre de un mamífero y que mamífero fue! De los tres tipos de mamíferos con un diámetro de células rojas de 6.9-7.3 micrómetros (los primates, los caninos y los lagomorfos), sólo los primates estaban en la República Dominicana en el momento en cual se fosilizó esta garrapata.

Los monos Cebus apella aseando uno al otro.

Los primates se limpian el uno al otro y algunos viven en los árboles, así que es probable que esta garrapata se estuviera alimentando de un primate, fue encontrada cuando este primate estaba siendo aseado por otro, fue recogida y botada, cayó en un árbol y quedó atrapada en la savia. Un día triste para la garrapata, pero un evento feliz para los paleontólogos.

Pájaros en Ámbar – Segunda Parte

La semana pasada, un nuevo [descubrimiento] fue noticia– la cola de un pájaro en ámbar. Tal vez recuerden que, en Julio, les hablé sobre un par de alas [atrapadas en ámbar]. Este espécimen viene del mismo país, Myanmar, y es del Cretáceo Medio (cerca de 99 millones de años atrás).

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El espécimen. Por R.C. McKeller y el Museo Royal de Saskatchewan.

Este espécimen es una cola parcial. Se estima que tiene 8 vértebras completas y 1 parcial y, por sus formas, los autores piensan que son del medio o del final de la cola. Sus formas también indican que la cola tal vez tenía más de 25 vértebras en total. El espécimen de la cola solamente tiene 35mm de largo, así que piensan que era de un juvenil.

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Figura 1E del artículo mostrando el escaneo TC de las vertebras.

Los pájaros modernos y sus parientes extinguidos más cercanos tenían colas más o menos cortas y pigóstilos. El pigóstilo es una sección osificada de las vértebras de la cola que soporta las plumas de la cola. Este espécimen tiene una cola larga, así que sabemos que pertenecía a un coelurosaurio no-aviano.

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Un esqueleto de un pájaro (un hálcon peregrino) mostrando el pigóstilo en verde. Por Eyton en 1867.

Tomemos un desvío por un momento para hablar sobre las plumas. Las plumas de los pájaros modernos tienen una variedad de formas y funciones. El plumón, lo que tienen los pollitos cuando salen del huevo, tiene mechones de barbas plumosas para protegerlos y conservar el calor. A medida que el pájaro crece, desarrolla plumas típicas. Estas plumas son simétricas. Tienen un eje central (llamado raquis) y ramificaciones a los lados, llamadas barbas. Cada barba tiene barbillas (también llamadas bárbulas) con espinas que se pegan con las barbillas de la barba siguiente, como el Velcro. Tenemos especímenes de dinosaurios que muestran cada una de estas etapas y sabemos como las plumas crecen en los pájaros modernos, así que entendemos muy bien su evolución y desarrollo.

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Figura 4c del artículo mostrando como de desarollan las plumas. En azul estan las barbas, en violeta el raquis, y en rojo las barbillas. Lo que esta en el circulo es lo que tiene el nuevo espécimen.

Este espécimen tiene plumas con un raquis corto, una barba central con ramificaciones y barbas con barbillas. Es una pluma no exactamente moderna, pero tampoco muy simple. Es intermedia. Los autores piensan que si la cola entera tenía plumas así, el animal no podría volar. Las plumas son más oscuras arriba (probablemente castañas) y las de abajo son blancas o más claras.

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Una foto mas de cerca a las plumas del espécimen. Foto por L. Xing.

Tomando todas estas características conjuntamente, este espécimen representa a un coelurosaurio juvenil, con plumas de adulto, que probablemente no podía volar. Ojalá continuamos encontrando más especímenes en ámbar para entender mejor a estos dinosaurios de Myanmar.

Alas de Pájaros en Ámbar!

Esta semana se publicó un nuevo [artículo] súper interesante: dos alas de pájaros atrapados en ámbar! Los especímenes fueron encontrados en Myanmar.

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Myanmar está en la parte Sur de Asia.

El ámbar se produce cuando la resina de los árboles se fosiliza. Cualquier cosa atrapada por la resina cuando es líquida  queda preservada para siempre.

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Dos hormigas peleando en ámbar. Foto de Phil Barden y Dave Grimaldi.

Los sedimentos son de mediados del Cretáceo, y por lo tanto, del Mesozoico. Los fósiles son 2 alas parciales y se piensa que provienen de unos pájaros enantiornitines. Estos pájaros pertenecen a un grupo de pájaros tempranos que todavía tenían dientes y que están totalmente extinguidos.

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Elliot el enantiornitine de Dino Tren (de PBS).

Usualmente, los enantiornitines y otros pájaros tempranos están preservados completamente chatos. Aunque algunas veces se preservan impresiones de las plumas, perdemos mucha información porque los especímenes están muy aplastados.

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Parabohaiornis, un enantiornitine preservado chato (de Wikipedia).

Estos nuevos especímenes están preservados en 3D! Y la parte del ala que fue atrapada está completamente intacta.

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Figura 1j del artículo mostrando uno de los alas.

De las proporciones de los huesos, sabemos que los especímenes eran juveniles. Las plumas preservadas están muy desarrolladas, indicando que estos juveniles eran precociales (podían caminar bien cuando salían del huevo). La preservación de las plumas es tan buena que podemos ver sus colores (marrón y pálido/blanco, probablemente en bandas a través del ala). Finalmente, uno de los especímenes tiene marcas de las garras dentro del ámbar, mostrando que el pájaro todavía estaba vivo cuando quedó atrapado. Este espécimen es tan raro y está tan increíblemente preservado que nos va a ayudar a contestar preguntas sobre la forma de las plumas y la preservación en otros enantiornites y pájaros tempranos en general. Debido a estos nuevos fósiles, sabemos que la disposición de las plumas modernas ya estaba presente 100 millones de años atrás.

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Figuras 1e and 1f del artículo mostrando los detalles de las plumas.

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Interpretación del artista del pájaro atrapandose (de Chung-tat Cheung)